2021版110kV變電站弧光接地過電壓故障分析

1、2021版110kV變電站弧光接地過電壓故障分析Safety is the goal, prevention is the means, and achieving or realizingthe goal of safety is the basic connotation of safety prevent ion.（安全管理）單位：姓名:日期：安全技術(shù) I DOCUMENT TEMPLAT YK-AQ-0494 2021版HOkV變電站弧光接地過電壓故障分 析I1導(dǎo)語：做好準(zhǔn)備和保護(hù)，以應(yīng)付攻擊或者避免受害，從而使被保護(hù)對象處r沒有危III1險.不受侵害、不出現(xiàn)事故的安全狀態(tài)。顯而易見，

2、安全是目的，防范是手段，通II5過防范的手段達(dá)到或?qū)崿F(xiàn)安全的目的，就是安全防范的基本內(nèi)涵。I !:介紹夾江供電局llOkV黃土變電站一起由于弧光接地短路故障誘發(fā)10kV電壓互感器發(fā)生的鐵磁諧振過電壓，描述了故障發(fā)生的現(xiàn)象以及現(xiàn)場開關(guān)保護(hù)裝置的動作情況，對引起故障的原因進(jìn)行了綜合分析。llOkV黃土變電站位于四川省樂山市夾江縣黃土鎮(zhèn)，于1996年年底投入運(yùn)行。主要擔(dān)負(fù)著聯(lián)接樂山范壩站、峨眉朱坎站、洪雅槽漁灘站llOkV電網(wǎng)及夾江地區(qū)的供電任務(wù)，主變?nèi)萘繛?X3150kVAollOkV系統(tǒng)為單母線分段帶旁母;35kV、10kV系統(tǒng)為單母線分段的接線方式。llOkV進(jìn)出線有五回，35kV出線四回，1

3、0kV出線五回。1故障發(fā)生過程與現(xiàn)象經(jīng)過現(xiàn)場勘察發(fā)現(xiàn)，事故造成llOkV黃土變電站10kV母線I、II段四元件中性點(diǎn)TV燒毀，電壓互感器鐵芯絕緣漆由于高溫熔化溢出外 殼，用戶側(cè)計量箱燒毀。線路巡視發(fā)現(xiàn)，10kV黃萬線5號桿，大號側(cè)右側(cè)拉線U型線夾及安全技術(shù) I DOCUMENT TEMPLAT YK-AQ-0494地錨拉桿被盜，被盜拉線搭落在線路T接用戶側(cè)的C相上。10kV黃馬 線5號桿，線路接地點(diǎn)曾經(jīng)不斷出現(xiàn)電弧聲和弧光。盜竊者盜得拉線金具后，將鋼絞線丟棄，被丟棄的鋼絞線由于自 身的重量和彈性，使之在帶電導(dǎo)線上不斷來回接觸和斷開（自由振蕩）， 接地故障點(diǎn)產(chǎn)生間隙性電弧，造成接地點(diǎn)電弧間隙性的

4、熄滅和重燃， 鋼絞線自由振蕩結(jié)束后，造成10kV黃馬線C相非金屬永久性接地。2故障原因分析10kV配電系統(tǒng)大多采用中性點(diǎn)不接地方式運(yùn)行，其線路（尤其是電 纜出線）對地存在分布電容，當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行正常時，各相電壓互感器的感 抗相等，中性點(diǎn)電壓等于零。但如果當(dāng)線路因斷線、雷擊或其他原因 而產(chǎn)生單相接地故障時（如A相），接地相對地電壓降到接近于零，而 非故障相對地電壓上升到倍，導(dǎo)致嚴(yán)重的中性點(diǎn)位移，中性點(diǎn)對地電 壓升高，系統(tǒng)的穩(wěn)定性和對稱性遭到破壞。中性點(diǎn)不接地運(yùn)行方式的 主要特點(diǎn)單相接地后，允許故障維持一定的時間（規(guī)程規(guī)定不超過2h）, 不致于引起對用戶中斷供電，提高線路的供電可靠性。但隨著中壓電 網(wǎng)

5、的擴(kuò)大，出線回路數(shù)增多、線路增長，中壓電網(wǎng)對地電容電流亦大 幅度增加，在發(fā)生單相接地故障時，其接地點(diǎn)電阻較大且接觸不良， 因而在接地點(diǎn)出現(xiàn)瞬燃瞬熄的電弧放電。由于單相接地時接地電弧不安全技術(shù) I DOCUMENT TEMPLAT YK-AQ-0494能自動熄滅，從而造成電壓瞬高瞬低，同時引發(fā)電能、磁能的振蕩， 必然產(chǎn)生弧光過電壓?；」饨拥剡^電壓一般為35倍相電壓甚至更高, 致使電網(wǎng)中絕緣薄弱的地方放電擊穿，并會發(fā)展為相間短路造成設(shè)備 損壞和停電事故。對于全部（或大部分）是電纜出線的電網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)的電 容電流會更大，單相接地后電弧往往不能自行熄滅。10kV黃馬線接地后出現(xiàn)電弧間歇性接地，產(chǎn)生電弧接地

6、過電壓， 電壓互感器的三相鐵芯受到不同的激勵而呈現(xiàn)不同程度的飽和，各相 感抗發(fā)生變化，各相電感值不相同，中性點(diǎn)位移產(chǎn)生零序電壓。由于 線路電流持續(xù)增大，導(dǎo)致電壓互感器鐵芯逐漸磁飽和，其電感迅速減 小，當(dāng)電感降到滿足3L=l/coC時，即具備諧振條件，從而產(chǎn)生諧振 過電壓。在發(fā)生諧振時，電壓互感器一次勵磁電流急劇增大，使高壓 熔絲熔斷。如果電流尚未達(dá)到熔絲的熔斷值，但超過了電壓互感器額 定電流，長時間處于過電流狀況下運(yùn)行，必然造成電壓互感器燒損。對鐵磁諧振回路，在10kV黃馬線接地后岀現(xiàn)電弧間歇性接地后產(chǎn) 生的電弧接地過電壓激勵下，回路由非諧振工作狀態(tài)躍變到諧振工作 狀態(tài)，電路從感性變?yōu)槿菪?，發(fā)生相位反傾，在電氣元件上產(chǎn)生過電 壓。這一諧振過程雖然時間非常短暫，但后果卻十分嚴(yán)重。如果運(yùn)行 線路有絕緣薄弱的地方，則造成擊穿事故，10kV黃高線計量箱燒毀短 安全技術(shù) I DOCUMENT TEMPLAT YK-AQ-0494路，就充分體現(xiàn)了這一暫態(tài)過程。3總結(jié)近年來，電力線路遭受盜竊、破壞的事故頻繁發(fā)生。此類事故往 往會降低電力線路的機(jī)械強(qiáng)度，出現(xiàn)倒桿、倒塔、斷線等故障。llOkV 黃土變電站10kV黃萬線5號桿拉線被盜竊事故還引起了電力線路弧光 接地短路故障，最終誘發(fā)10kV電壓互感器發(fā)生鐵磁諧振，造成嚴(yán)重故 障。中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)發(fā)生諧振的直接因素是系統(tǒng)過電壓，